Czy wielkość stada ma wpływ na szybkość i trafność podejmowania decyzji, na przykład w sytuacji zagrożenia, przez zwierzęta bytujące w większych zbiorowościach? Naukowcy od dawna podejrzewali, że mogą tu zachodzić pewne powiązania, ale nadal brakuje wystarczająco rzetelnych dowodów naukowych na poparcie tej tezy. Ponadto, pozostawało kwestią nierozstrzygniętą, jaki jest mechanizm stadnego podejmowania decyzji - na przykład, czy podejmowanie decyzji w stadzie należy raczej do wąskiej grupy liderów, za którą podąża reszta osobników, czy też decyzje podejmowane są w jakiś inny sposób, a jeśli tak, to w jaki?

Uzyskaniem odpowiedzi na te pytania zajął się międzynarodowy zespół badaczy afiliowanych w uniwersytetach w Australii, Szwecji i Niemczech, a wyniki ich badań zostały opublikowane na łamach Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS February 8, 2011 vol. 108 no. 6 2312-2315).

Badania polegały na prowadzeniu obserwacji szybkości i trafności reakcji pojedynczych osobników i ławic niewielkich rybek z gatunku Gambusia holbrooki (Gambuzja kropkowana) w odpowiedzi na obecność atrapy drapieżnika w jednym z ramion specjalnie skonstruowanego akwarium testowego. Zbiornik miał kształt litery Y z wodą o niewielkiej głębokości u podstawy i większej przy końcach ramion. W jednym z tych ramion umieszczano losowo atrapę drapieżnika w toni wody i obserwowano zachowanie pojedynczych rybek i ich niewielkich stadek (2, 4, 8 i 16 osobników) wpuszczanych do akwarium u jego podstawy. Jako trafną traktowano taką decyzję, dzięki której pojedynczemu osobnikowi lub ławicy udawało się uniknąć wpłynięcia do ramienia akwarium kryjącego atrapę drapieżnika. Do określenia innych wskaźników związanych z procesem decyzyjnym wykorzystano kamery i oprogramowanie komputerowe, szczegółowo rejestrujące i analizujące prędkość poruszania się rybek, tor i kierunek ruchu oraz ich zmiany.

Wyniki badań wykazały, że gambuzje - ogólnie rzecz biorąc - wypadają dość słabo w indywidualnym podejmowaniu decyzji w konfrontacji z zagrożeniem. Na 108 przeprowadzonych prób samotny osobnik uniknął niebezpieczeństwa zaledwie w 60 przypadkach, co stanowi około 56 procent trafień. Trafność podejmowania decyzji wzrastała jednak skokowo wraz ze wzrostem wielkości ławicy, a ławice złożone z 8 i 16 osobników radziły sobie pod tym względem istotnie lepiej niż pojedyncze osobniki.

Wyniki badań wskazują, że szybkość i trafność podejmowania decyzji związanej z unikaniem zagrożenia rzeczywiście wzrastają wraz z wielkością ławicy. Czynnikiem decydującym o sukcesie grupy jest większe prawdopodobieństwo wykrycia drapieżnika w przypadku większej ilości osobników, a więc i większej ilości oczu śledzących zmiany w otoczeniu, przy czym wykrycie zagrożenia przez pojedynczego osobnika oznacza wykrycie go przez całą ławicę.

Zauważono również inne interesujące zależności. Na przykład, choć decyzje podejmowane przez samotne osobniki i małe ławice (2-4 osobniki) częściej okazywały się błędne, to jedynie te rybki reagowały większą ostrożnością na nowe otoczenie, na co wskazywała większa krętość toru ruchu i częstsza zmiana kierunku poruszania się. Autorzy badań przypuszczają, że powodem takiego zachowania jest konieczność samodzielnego uzyskiwania większej ilości informacji o otoczeniu przez pojedynczą rybkę, co naraża ją na wyższe ryzyko popełnienia błędu, podczas gdy w ławicy wysiłek ten rozkłada się na większą ilość osobników, tworzących tzw. "oko doskonałe".

Nic nie wskazuje na to, by ławicą kierowały pojedyncze rybki-liderzy. Wyniki badań nie wykazały, by między osobnikami istniały istotne różnice indywidualne pod względem szybkości i trafności reagowania na zagrożenia, a rybki z czoła ławicy nie różniły się pod tym względem od innych. Bardziej prawdopodobne jest istnienie w ławicy stref lokalnej interakcji, w których informacja o kierunku poruszania się jest szybko przekazywana między poszczególnymi osobnikami. Ponieważ rybki w ławicy mogą korzystać z informacji społecznej uzyskiwanej od innych osobników, pozostają bardziej czułe na zmiany rejestrowane jedynie w najbliższym otoczeniu, co sprawia, że ich decyzje są bardziej trafne i podejmowane natychmiastowo.

[Oprac. C. O. Reless]

Odniesienia: Ward i in., Fast and accurate decisions through collective vigilance in fish shoals. PNAS February 8, 2011 vol. 108 no. 6 2312-2315

Zdjęcie: Ławica ryb z gatunku Polydactylus sexfilis, źródło: NOAA Photo Library